Claus Hoffmann: Eine Kontroll-Architektur fur autonome emotionale Roboter-Agenten

Abstract:
Methoden der künstlichen Intelligenz gewinnen zunehmend an praktischer Bedeutung. Manch einer betrachtet inzwischen die Buchstaben KI nicht nur als Abkürzung für künstliche Intelligenz sondern auch für künftige Informatik. So gelten Agententechnologien, Wissensverarbeitung und personalisierte Benutzerschnittstellen als zukünftige Megatrends. Agententechnologien können dazu verwendet werden, Assistenzsysteme zu realisieren. Assistenzsysteme sind intelligente Systeme, die unter der Kontrolle von Menschen flexibel und robust Teilaufgaben eines Problems lösen können. Menschen übernehmen dabei die Leitungsfunktion. Agenten führen die ihnen erteilten Aufträge möglichst autonom aus. Wenn dabei Probleme auftauchen, die sie selbst nicht lösen können, sind sie dazu in der Lage dies frühzeitig festzustellen und ggf. ihre menschlichen Benutzer um Unterstützung zu bitten. Realisierungen von Agenten können sowohl SW-Agenten als auch Roboter-Agenten sein. Hier befassen wir uns mit der Konstruktion von Roboter-Agenten, nehmen aber an, dass die gefundenen Lösungen auch für das Engineering von SW-Agenten interessant sein können. In der Robotik-Forschung existieren zwar bereits erste Ansätze, jedoch für einige Kern-Probleme konnten bisher noch keine überzeugenden Lösungen gefunden werden. Drei wesentliche, noch offene Punkte sind:

* In komplexen dynamischen Umgebungen ist es schwierig die interne Sicht eines Roboter-Agenten mit der äußeren Realität konsistent zu halten.
* Es gibt noch kein überzeugendes Konzept für das Zusammenspiel zwischen Reaktivität und Deliberativität.
* Die Kommunikation mit Menschen in der Qualität, wie sie für eine effektive Zusammenarbeit benötigt wird, ist noch weitgehend ungelöst.

In der Psychologie, Kognitionswissenschaft und Emotionsforschung finden sich Vorschläge, die Vorbild für die Lösung dieser Probleme sein können. Bei Menschen sind Motivationen, kognitive Funktionen und darauf basierende Emotionen eine wesentliche Grundlage der Handlungssteuerung und Kommunikation. Sie bilden beispielsweise die Grundlage um:

* Mit anderen autonomen Agenten effektiv zu kommunizieren
* Sich unter eventuell hohem Zeitdruck ein lageabhängiges Bild der aktuellen Situation zu verschaffen
* Handlungsziele zu setzen
* Handlungen auszuarbeiten
* Diese Ausarbeitung lagespezifisch zu modulieren

Unser Ziel ist der Entwurf einer entsprechenden Kontroll-Architektur für Roboter-Agenten. Die Architektur soll die Grundlage sein für eine angemessene Interpretation der aktuellen Situation, einer lageabhängige Integration von Reaktivität und Deliberativität sowie zu effektivem kommunikativen Verhalten mit Menschen. Grundlage dafür sind maschinenbezogene Motivationen und daraus entstehende Emotionen. Das System besitzt natürlich keine Emotionen im menschlichen Sinne sondern emergente Zustände, die von menschlichen Benutzern als Emotionen interpretiert werden können.